Pengaruh Waktu Temper Perlakuan Panas Quench- Temper terhadap Umur Lelah Baja St 41 pada Pembebanan Lentur Putar Siklus Tinggi

  JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-21

  Sebelum dilakukan pengujian lelah dilakukan pengujian tarik terlebih dahulu untuk memperoleh kekuatan tarik sebagai dasar pemberian beban saat melakukan uji lelah. Pengujian tarik dilakukan pada tiga spesimen uji dengan menggunakan mesin uji tarik Woolpert Machine tipe 30 TUZ 750 kapasitas 300 kN. Dimensi spesimen seperti Gambar 1.

  B

  

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail: hartoits@me.its.ac.id

  Pembebanan Lentur Putar Siklus Tinggi

Ahmad Fahrur Rozaq dan Soeharto

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

  Pengaruh Waktu Temper Perlakuan Panas Quench- Temper terhadap Umur Lelah Baja St 41 pada

  2. Batang beban.

  1. Pemegang spesimen (Chucking) terhubung dengan motor.

   Berdasarkan gambar 3, mesin uji lelah terdiri dari:

  Sedangkan bentuk spesimen yang dipergunakan dalam pengujian umur lelah baja St 41 adalah sesuai dengan standar ASTM E08-04 Vol. 03-01. Mesin yang dipergunakan untuk pengujian umur lelah material ini adalah mesin lentur putar (rotating bending) tipe RBF 200, lihat Gambar 2.

  2 .

  Abstrak— Baja St 41 sering kali diaplikasi sebagai bahan dasar pembuatan komponen mesin maupun bahan konstruksi.

  Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja St 41. Baja St 41 yang digunakan dalam penelitian ini merupakan jenis baja karbon medium yang mempunyai kadar karbon 0.3% dengan kekuatan tarik minimum 41 kg/mm

  A. Tahap Persiapan dan Pembentukan Spesimen

  II. METODOLOGI PENELITIAN Metodologi dari penelitian ini dari awal sampai akhir meliputi beberapa tahapan, yaitu:

  Baja St 41 adalah baja konstruksi yang memiliki nilai kekuatan dan kekerasan cukup tinggi. Selain itu, secara ekonomis baja St 41 ini memiliki nilai lebih murah dari pada baja AISI 1045. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan ditinjau sejauh mana pengaruh perlakuan panas proses quench-temper dengan waktu temper terhadap umur lelah dari baja poros St 41.

  Novika [1] sebelumnya telah melakukan penelitian mengenai perbandingan umur lelah material awal baja AISI 1045 dengan material setelah mengalami proses quench dan temper pada temperatur 200°C selama 1 jam. Yang selanjutnya dikembangkan oleh Budi Darmawan [2] pada material dan proses yang sama hanya saja proses temper divariasikan pada temperatur dan waktu temper yang berbeda untuk mengoptimalkan umur lelah material baja AISI 1045. Sedangkan Sumiyanto dan Rudi [3] meneliti pengaruh perlakuan panas quench-temper variasi temperatur temper pada baja St 41 terhadap struktur mikro dan kekerasannya.

  Suatu komponen mesin sering kali terjadi kerusakan dalam operasinya. Kerusakan atau kegagalan banyak terjadi pada beban dinamik, walaupun beban berulang yang diterima oleh material masih jauh dari tegangan statis maksimum material. Kegagalan ini disebut dengan kegagalan akibat lelah (fatigue failure), misalnya terjadi pada komponen mesin putar (rotary) seperti poros baja.

  AJA merupakan material yang mempunyai peranan penting dalam dunia industri. Baja ini sering kali diaplikasi sebagai bahan dasar pembuatan komponen mesin maupun bahan konstruksi. Dengan banyaknya jenis baja yang ada dipasaran mengakibatkan perlunya melakukan pemilihan baja yang memiliki efisiensi dan efektivitas yang tinggi untuk mendapatkan hasil yang optimal sesuai dengan keinginan.

  Kata Kunci— St 41, quench-temper, umur lelah, struktur mikro, lentur putar

  Sering dijumpai bahwa kerusakan atau kegagalan banyak terjadi pada beban dinamik, walaupun beban berulang yang diterima oleh material masih jauh dari tegangan statis maksimum material. Maka dari itu perlu dilakukan perbaikan sifat mekanik material supaya didapatkan kekerasan dan umur lelah yang lebih tinggi dengan cara perlakuan panas. Dalam penelitian ini digunakan material uji baja St 41 dengan dua alur pengujian yaitu pengujian tanpa perlakuan panas dan pengujian setelah proses perlakuan panas. Pengujian yang dilakukan meliputi pengamatan struktur mikro, uji kekerasan dan uji lelah yang dilanjutkan dengan pengamatan pola patahan. Sedangkan perlakuan panas yang digunakan dalam penelitian ini berupa quench-temper. Perlakuan panas dilakukan dengan memanaskan material hingga temperatur 850 C dengan waktu penahanan selama 30 menit dan dilakukan pendinginan cepat dalam media air. Kemudian material dipanaskan kembali hingga temperatur 200 C dengan variasi waktu temper 15 menit, 1 jam dan 5 jam dan dilakukan pendinginan di udara bebas. Selanjutnya material diamati perubahan struktur mikro, kekerasan dan umur lelahnya dari kondisi awal tanpa perlakuan panas. Dari penelitian ini diperoleh bahwa struktur mikro material awal berupa karbida spheroidal yang tersebar dalam matriks ferit dan didapat nilai kekerasan serta umur lelah tertinggi dibandingkan dengan material dengan perlakuan panas. Sedangkan pada material dengan perlakuan panas menunjukkan struktur mikro berupa martensit, perlit dan martensit temper. Semakin lama waktu temper maka martensit temper yang terbentuk makin banyak sehingga nilai kekerasannya menurun diikuti dengan meningkatnya keuletan. Hal ini menyebabkan umur lelah yang didapatkan makin menurun pula.

I. PENDAHULUAN

  JU

  un tahap dari m

  g reagent ter

  n dari etsa ada dapat diama ukan dengan

  (Etching)

  dilakukan men yang antulkan caha ukan dengan m ditaburi dengan

  (Polishing)

  150, 180, 320,

  da bertujuan ial setelah anfaatkan gesek ial. Kertas g ukaan kasar si s ini kertas go

  da (Grinding)

  ap Pengujian atan Struktur M

  nt yang digun

  la telah melew n segera diangk

  Titik pengambilan

  01-9271 Print)

  Setela selanjutny yang sam dimana h display m

  Pengujian

  Setela mikron mengg dilaku dihubu menan dietsa, perbes Penga spesim dengan tempe

  4. Penga mikros

  kemam struktu

  reagen detik.

  i dengan kara digunakan pad

  Larutan in mpuan yang ur mikro pada

  etchin

  pengamatan ro.

  struktur dengan gambar atis yang mampu ang telah dengan arannya. da satu spesimen i waktu ilakukan g potong ckwell C ung pada

  gunakan

  B-22 riasikan, ra bebas. rikut : rmukaan ses ini k dengan erupakan asi. Pada grit 80, 0 sampai rmukaan mampu s. Poles kain wol rmukaan is. Etsa e dalam ntu pula reagent n etching ma 3 – 5 memiliki unjukkan

  Ø 6,35

  dapat diamati gambar 3.5 Pengambilan kamera otoma r sehingga . Spesimen ya dian di foto a pusat lingk dilakukan pad s dan satu s setiap variasi ktur mikro di ada penampang kan mesin Roc t secara langsu

  dengan mengg

  2% nital selam n karena m untuk menu 4].

  00, 1200, 1500 dapatkan per sehingga kroskop optis material pada k ina. endapatkan per mikroskop opti material ke waktu terten jenis etching rtentu. adapun

  mper yang divar ginkan di udar alah sebagai be ghaluskan per otongan. Pro n kertas gosok digunakan me yang bervaria unakan mulai

  etsa, material d osisi sesuai roskop optis. menggunakan k gan kompute secara digital n baru kemud an 500x pada tur mikro d erlakuan panas panas pada an. ngamatan struk ji kekerasan pa ini menggunak n dapat dilihat

  amatan strukt skop optis.

  tur mikro d

  400, 800, 100 untuk mend mengkilap aya dari mik menggosokkan m n serbuk alumi alah untuk me ati dengan m mencelupkan rtentu selama akteristik dari da material ter akan adalah 2 ni digunakan cukup baik material baja[4

  metallografi ada untuk meng proses pemo kan permukaan gosok yang d ilikon karbid osok yang digu

  Mikro

  wati waktu tem kat untuk diding

  Titik p n foto struktur mikr

  ah proses pen ya dilakukan uj ma. Pengujian i arga kekerasan mesin.

  n Kekerasan

  ah dilakukan e nya pada po gunakan mikr ukan dengan m ungkan deng ngkap gambar , dikeringkan saran 100x da amatan strukt men tanpa pe n perlakuan er yang diberika

  sesuai yang

  Tujuan yang dilaku

  3.

  Quench dilaku pur sampai te enit kemudian tiap pemanasa tuk pengamata esimen untuk u

  Pemanasan Ke

  ukan dengan m emperatur 850 didinginkan an digunakan an struktur mik uji kelelahan).

  kuan Panas

  IK POMITS V e kecepatan put ur siklus umur m an (max. 200 lb atis untuk me ah.

  ambar 1. Spesimen ambar. 2. Bentuk s ambar 3. Bagian-b ambar 4. Proses qu

  Dari Gambar esimen hasil q lam dapur pem mperatur peak

  Spesimen hasi mper untuk m tahanan lelah. ngan variasi w n 5 jam.

  oses Temper (P

  Tahap Perlak oses Quench

  4, setelah pr quench selanju manas kembali. sebesar 200 °

  URNAL TEKN Pengatur fase Alat penguku Pengatur beba Sensor otom spesimen pata

  Ga Ga Ga Ga

  D spe dal tem

  tem ket den dan

  Pro

  dap me set unt spe

  Pro

  5.

  4.

  il quench selan mendapatkan p Temper dilak waktu penahan

  n uji tarik (JIS 220 spesimen uji lelah. agianmesin uji lela uench-temper

  3. Etsa (E

  6 es n

  Poles spesim mema dilaku yang d

  2. Poles

  Gerind materi mema materi permu proses 120, 1 2000.

  1. Gerind

  Adapu

  C. Tahap Pengama

  Apabil spesimen

  Gambar 5. T

  C m, h ta da n

  337-3539 (230 ka m m n

  Vol. 2, No. 1, (2 taran motor. material (skala b.in). ematikan kerja memanasan spe

  5 menit, 1 jam berakhir, tujuh kkan dan ditat ater diatur pad aktu penahanan

  C). Dalam en (1 spesimen ekerasan, dan 6 diberikan prose t mekanik dan mperatur 200°C

  (30

  2013) ISSN: 23 a 1:100). a motor ketik simen di dalam han selama 30

  ah

6. B.

  Setelah itu hea °C dengan wa 01 No 10).

  njutnya akan d perbaikan sifat kukan pada tem nan selama 15 roses quench b utnya dimasuk

  embali)

  C dan ditah di dalam air tujuh spesime kro dan uji ke JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-23

  Tabel 1. Hasil uji tarik material awal

  2

  2 No. Spesimen Yield Strength, y Tensile Strength, u

  σ σ (MPa) (MPa)

  1

  4

  5 1. 543,40 576,43

  2 2. 547,99 584,64

  3 3. 535,12 575,52 Rata-rata 542,17 578,85

  Ø  6,35  KarbidaSpheroidal Ferit Gambar 6. Titik-titik indentasi pada pengujian kekerasan.

  Pada pengujian kekerasan rockwell dilakukan proses indentasi dengan beban awal (minor load) sebesar 10 kg, setelah itu penekanan diteruskan dengan memberikan beban utama (major load) sebesar 150 kg selama beberapa saat, kemudian beban utama dilepas. Hal ini dilakukan pada empat titik indentasi.. Titik indentasi diambil mulai dari

  Gambar 7. Struktur mikro material awal.

  tengah hingga tepi dengan jarak 2.0 mm antar titik indentasnya.

  Martensit Pengujian Kelelahan

  Pengujian kelelahan dilakukan pada R=-1 dan frekwensi

  Perlit

  = 50 Hz dengan pembebanan 0,5 σ u(awal) , 0,6 σ u(awal) dan 0,7 σ . Pada tingkat pembebanan minimal ini didapatkan

  u(awal) Martensit

  putaran kritis material dimana material mulai mengalami

  temper batas umur lelah (fatigue limit).

  Material untuk pengujian fatigue hendaknya memiliki kekasaran permukaan yang sangat kecil sekali untuk

  (a)

  meminimalisir goresan (scratch) yang memicu terjadinya awal retakan (crack initiation).

  Martensit

  Momen bending pada pengujian lentur putar dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

  Perlit

  3 M = /32………………………………….. [1] b πSd

  dimana :M b = Momen bending yang bekerja (lb.in)

  Martensit

2 S = Kekuatan tarik material (lbf/in )

  temper

  d = diameter material uji (in) Pengujian umur lelah material dengan lentur putar dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

  (b)

  1. Spesimen uji dipasang tepat berada di tengah (diantara ke dua holder) kemudian kencangkan spesimen uji dengan seperangkat kunci.

  Martensit 2. Beban diset dengan menggeser bandul beban.

  3. Mesin dihidupkan lalu dengan perlahan memberikan frekwensi yang ditentukan dan spesimen uji berada pada

  Perlit kondisi seimbang (balance).

  4. Saat spesimen patah, secara otomatis mesin akan mati.

  Martensit

  5. Putaran yang tercatat pada mesin adalah 1:100 dengan

  temper kondisi riil.

  6. Jumlah siklus yang didapat pada masing-masing tingkat tegangan diplot dalam grafik tegangan dan umur lelah (c)

  Gambar 8. Struktur mikro material hasil quench-temper temperatur 200°C (S-N Diagram). pada masing-masing waktu temper dengan perbesaran 100x dan 500x (a) waktu temper 15 menit (b) waktu temper 1 jam (c) waktu temper 5 jam.

  DAN PEMBAHASAN

III. DATA

  B. Analisa Struktur mikro

A. Data Hasil Pengujian Tarik Material

  Dari hasil pengamatan metalografi, diperoleh foto Dari pengujian tarik material awal baja St 41, didapatkan strukturmikro spesimen. Dalam hal ini struktur mikro yang hasil sesuai Tabel 1. Dari data tersebut didapatkan kekuatan diamati meliputi struktur mikro material awal, material tarik rata-rata material adalah 578,85 MPa. Data kekuatan dengan perlakuan panas proses quench-temper pada masing- tarik ini selanjutnya akan digunakan untuk menentukan masing variasi waktu temper (15 menit, 1 jam dan 5 jam). tingkat beban pada pengujian lelah. Sedangkan kekuatan

  Foto metalografi ditunjukkan pada Gambar 7 (strukturmikro mulur rat-rata material sebesar 542,17 MPa digunakan material awal) dan Gambar 8 (strukturmikro hasil quench- sebagai batas maksimum yang diijinkan dalam pemberian

  temper).

  tingkat pembebanan.

1. Spheroidis

  2

  26

  28

  27

  25

  Nilai Keke imen wal W 15 men

  10000 1000 siklus  lelah m Tabel 2. ngujian kekerasan

  8

  6

  4

  Q QT  5 jam QT  1 Q

  27 n waktu temper de gan kekerasan den

  0,71% HRc aw jam hingga men enjelasan terse n akibat pertam erjadi karena ruh terhadap p mikro hasil que anya tegangan g menjadikan s

  ut Gambar 9 ui pengaruh w emper juga ngan nilai keke nnya perlakuan mper.Dari Gamb nggi diperoleh n material hasi dengan nilai mper 1 jam seb jam. Dari dat aktu temper m ersentase keker sangat kecil an pada waktu

  10. Grafik hubung

  28 Diagram hubungan

  29 a-rata

  27

  27

  29

  28

  Hasil pe ak ntasi Spesi Aw

  27

  9 ini selain waktu temper p dapat diguna erasan material panas quench bar 9 diketahui pada material il quench temp kekerasan se esar 25 HRc d ta tersebut dip maka kekerasan rasan pada wa yaitu sebesa temper 1 jam m wal dan makin ncapai 17,86% ebut diperoleh mbahan waktu t lama waktu t erubahan struk ench berupa m dalam yang be struktur tidak s

  nilai  kek erasan  (HRc)

  ng 5 jam

  σu awal) σu awal) rlakuan Temper

  15 menit Rc awal, rasannya da waktu nurunnya iberikan. diberikan g terjadi. fat keras dinginan dilakukan

  28 HRc, u temper c diikuti da waktu semakin rendah,

  at untuk s berupa melihat sesudah n variasi asan rata-

  23 san. aterial.

  22

  23

  24

  24

  21

  B-24

  TP QT  5 jam QT  1 jam QT  15 mnt TP m 1jam QT  15 mnt 00 1000000 material  (log scale n material rasan (HRc) Waktu Temperin nit 1 jam

  TP =  tanpa   pe QT  = Quench‐T

  t ) N  (0,6 σ N  (0,7 σ

  semakin men temper yang di temper yang d kturmikro yang martensit bersif esar akibat pen stabil. Ketika d

  dapat dibua perlakuan pana akan untuk l sebelum dan

  25 ngan nilai kekeras ngan umur lelah m

  25

  26

  25

  25

  24

  01-9271 Print)

  30

  JU

  r 7 terlihat bah i karbida sph an bahwa ma s sebelumnya ur dibawah A rbon medium k meningkatk atan tarik cu ketangguhan[5

  m hingga tin kan keuletan ukup tinggi s 5]-[6].

  A

  hwa strukturm eroidal dalam aterial awal te a berupa sphe

  Vol. 2, No. 1, (2

  belum dan dan didapatkan idapatkan bahw n selisihnya r nnya. Dari tab u temper Terha hat pada Gamb

  an Pengaruh kerasan Mat anas Terhadap

  Semakin lam empatan terhad CT. Oleh kare banyak ketik n makin lama [ san tersebut n bertambahny r yang dihasi ensit temper b sil quench.

  (akibat kenaik uktur BCT m atom karbon

  Struktur yan r terdistorsi y yang terperang l meningkat amun tidak be ng telah menga es quench s mbali pada te ensit temper ya ang berdifusi artensit temper

  s quench yang erodising, keti uh struktur mi dimungkinkan sisa. Dan keti air terjadi p dimulainya gelap dan i tidak berlang martensit pada iliki kekerasa ses driving at sehingga te stenit memilik t hanya mamp ya karbon ya perangkap dan anya energi (a

  IK POMITS V

  force pada

  Material seb mpering diuji d da Table 2 di mogen namun ngan titik lain bungan waktu perti yang terlih

  Perbandinga dengan Kek Perlakuan Pa

  Dari penjelas enurun dengan artensit temper sebabkan marte ri martensit ha

  Setelah prose manasan kem uncullah marte ri karbon y rtumbuhan ma ergi panas ( nahanan). Stru ibat adanya a enjadi BCC. emberikan kese ri struktur BC mper semakin aktu penahanan

  Dengan proses sil hasil sphe stenisasi seluru stenit namun d rbida-karbida lam media a emungkinkan ngan warna mbentukan ini mbentukan m artensit memi sebabkan pro ndinginan cep at quench, aus dangkan ferrit rbon. Akhirny rutan akan terp rena tidak ada rlalu rendah). enjadi struktur anya karbon y lam materia kerasannya na aterial awal yan

  Dari Gambar wal terdiri dari i menunjukka rlakuan pana da temperatu da baja kar lakukan untuk emiliki kekua eningkatkan k

  URNAL TEKN

  M tem pad hom den hub sep

  D has aus aus kar dal me den pem pem ma dis pen saa sed kar lar kar ter me ada dal kek ma pem mu dar Per ene pen aki me me dar tem wa D me ma dis dar C.

  D aw Ini per pa pa dil me me

  dilakukan pad ika berada pa ikro akan beru masih adanya ika didinginka pendinginan k proses pemb cenderung sung lama dite tempertur re an yang tin

  erbentuk struk ki jumlah karb pu melarutkan ang seharusny n tidak bisa b kibat temperat ng seharusnya yakni struktur kap ini menja t sehingga egitu jauh den alami spherodi selesai dilanj emperatur 20 ang merupakan i keluar stru r ini tidak lepa kan temperat martensit yang yang terperan ma waktu pe dap atom karbo ena itulah jum ka material dit

  28

  C at n n n n ga at

  26

  24

  22

  20

  Menuru mengetahu quench-te perbandin dilakukan waktu tem rata tertin kemudian 15 menit waktu tem temper 5 tinggi wa secara pe menurun dilanjutka hingga 10 temper 5 j Dari pe kekerasan Hal ini te berpengar struktur m karena ad cepat yang

  Gambar 9. D Gambar

  Leta Inden Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 HRc rata

  es ti k u m al

  al mi

  . n ma g h n ar it n n na ni k

  al ur e li at g it n n ur ni es da ar li ri ar h

  5]. kekerasan a ya waktu pena lkan makin b bersifat lebih s

  al t. n il n ni g at

  337-3539 (230

  galami prose ekerasan sepert material tidak ntara titik satu dibuat diagram erasan materia

  Material Awa h Mengalam

  0°C, sehingg n karbida akiba uktur BCT as dari peranan tur dan lam masih tegang ngkap berubah enahanan akan on untuk kelua mlah martensi temper dengan akan semakin ahanan karen banyak, hal in tabil dan lunak

  da material awa ada temperatu ubah pada fas a sedikit sekal an secara cepa kontinyu yang entukan perli bulat, namun eruskan dengan endah. Struktu nggi. Hal in a saat prose ktur BCT. Pad bon lebih besa n sedikit sekal ya keluar dar berdifusi kelua tur yang sudah a berupa BCC r BCT. Akiba dikan tegangan meningkatkan ngan kekerasan sing anil. utkan dengan

  mikro materia m matriks ferit elah dilakukan eroidising ani ing dilakukan nggi, hal in material yang sehigga dapa

  2013) ISSN: 23

• temper dengan i bahwa kekera awal sebesar 2 per pada waktu ebesar 27 HRc dan 23 HRc pad eroleh bahwa n akan makin aktu temper 1 ar 3,57% HR menurun keker n menurun pad % HRc awal.

  setelah meng n data-data ke wa kekerasan elatif kecil an bel 2 dapat d adap nilai keke bar 9.

  Kekerasan M terial Setelah Umur Lelah JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-25 pemanasan kembali (temper) struktur mikro berupa martensit yang tidak stabil akan berangsur-angsur berubah menjadi struktur yang lebih stabil dan lunak yaitu martensit temper, semakin lama waktu temper yang diberikan maka akan semakin banyak martensit temper yang dihasilkan sehingga kekerasannya makin rendah [5]. kekerasan yang makin rendah ini diikuti dengan sifat keuletan yang makin meningkat. Berdasarkan Gambar 10 diketahui bahwa semakin tinggi kekerasan maka umur lelah yang dihasilkan akan makin tinggi dengan pembebanan yang sama sehingga batas lelah yang dihasilkan makin tinggi pula. Hal ini sesuai dengan teori [7]-[8] menjelaskan bahwa kekerasan material dapat mempengaruhi besarnya batas lelah suatu material. Sampai kekerasan tertentu harga batas lelah akan semakin meningkat,

  Gambar 11. Grafik perbandingan umur lelah material awal dengan hasil variasi waktu quench-temper pada 200°C.

  kemudian batas lelah justru akan turun yang menunjukkan material mulai bersifat getas.

  IV. KESIMPULAN

D. Perbandingan Umur Lelah Material Awal dengan

  Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah

  Material Hasil Quench-Temper

  sebagai berikut: Pengujian umur lelah baja St 41 dilakukan pada

  1. Material awal memiliki struktur mikro berupa karbida material awal dan yang telah mengalami perlakuan panas spheroidal dalam matriks ferit sedangkan struktur mikro quench-temper. Sesuai dengan metode yang telah hasil quench-temper terdiri dari martensit, perlit dam dipaparkan sebelumnya bahwa material diberikan perlakuan martensit temper. Semakin lama waktu temper yang temper pada temperatur 200°C dengan waktu temper selama diberikan maka martensit temper yang terbentuk akibat 15 menit, 1 jam, dan 5 jam. proses temper akan semakin banyak pula sedangkan

  Dari Gambar 11 diperoleh umur lelah mulai dari yang martensit hasil quench makin sedikit, hal ini akan tertinggi secara berturut-turut pada beban yang sama yaitu menurunkan nilai kekerasan dari material karena sifat terjadi pada material awal, material perlakuan panas quench- dari martensit temper yang lebih lunak dari pada temper pada waktu penahanan selama 15 menit, waktu martensit hasil quench. penahanan 1 jam dan waktu penahanan 5 jam. Terlihat 2. Umur lelah tertinggi dihasilkan oleh material awal. bahwa umur lelah rata-rata yang didapatkan pada waktu Dengan semakin lama waktu temper maka martensit temper 15 menit menurun sebesar 34,30% dari umur lelah temper yang terbentuk akan semakin banyak, hal ini material awal pada pembebanan 0,6 σu dan sedikit menurun yang akan menyebabkan kekerasan material semakin sebesar 7,23% dari umur lelah material awal pada menurun. Dengan turunnya kekerasan diikuti naiknyanya pembebanan 0,7 σu. Sedangkan pada waktu temper 1 jam keuletan material akan menyebabkan umur lelah material didapatkan umur lelah rata-rata lebih rendah lagi yaitu yang makin rendah, hal ini terjadi karena fenomena menurun sebesar 59,70% dari umur lelah material awal pada tersebut masih berada pada daerah dimana dengan pembebanan 0,6 σu dan 26,83 % dari umur lelah material kekerasan yang dimiliki material belum melampaui batas awal pada pembebanan 0,7 σu. Umur lelah material makin lelah maksimumnya sehingga kekerasan berbanding menurun dengan bertambahnya waktu temper, yaitu pada lurus dengan umur lelah material. waktu temper 5 jam umur lelah material menurun hingga 80,54% dari umur lelah material awal pada pembebanan 0,6

  DAFTAR PUSTAKA σu dan 63,05 % dari umur lelah material awal pada

  [1] Soeharto, Liestiana Novika Rakhmatanti, Umur Lelah Baja AISI 1045 pembebanan 0,7 σu.

  Akibat Perlakuan Panas Hasil Quench-Temper Dengan Beban Beban

  Dari hasil tersebut dapat dijelaskan bahwa lamanya waktu

  Lentur Putar Pada Siklus Lelah Tinggi, Proceeding Seminar

  temper akan mempengaruhi jumlah martensit temper yang

  Nasional Tahunan Teknik Mesin XI (SNTTM XI) & Thermofluid IV, Universitas Gadjah Mada (UGM), Yogyakarta (2012).W.-K. Chen,

  terbentuk. Semakin lama waktu temper maka martensit

  Linear Networks and Systems (Book style). Belmont,CA: Wadsworth

  temper yang terbentuk akan semakin banyak, hal ini yang (1993) 123–135. akan menyebabkan kekerasan material semakin menurun.

  [2] Budi Darmawan, Studi Eksperimen Umur Lelah Baja Poros AISI

  Telah dijelaskan sebelumnya dengan bertambahnya

  1045 Hasil Quenching-Tempering Variasi Temperatur Dan Waktu Temper Pada Uji Rotating Bending, Tugas Akhir Jurusan Teknik

  kekerasan diikuti turunnya keuletan material akan

  Mesin FTI-ITS (2010)

  menyebabkan umur lelah material yang makin rendah hal ini

  [3] Sumiyanto dan Rudi Saputra,”Analisis Sifat Mekanis Baja Dua Fasa

  terjadi karena fenomena tersebut masih berada pada daerah

  Akibat Variasi Temperatur Austenisasi”,Institut Sains dan Teknologi

  dimana dengan kekerasan yang dimiliki material belum Nasional. melampaui batas lelah maksimumnya sehingga kekerasan

  [4] Vander Voort G.F, 1984,“Metallography Principles and Practice“, Mc Graw Hill Book Company, New York.

  berbanding lurus dengan umur lelah material [7,8]. Hal ini

  [5] Avner, Sidney H, 1974, “Introduction to Physical Metallurgy”, Mc

  dapat pula diartikan bahwa kekerasan optimal yang Graw Hill Book Company, New York. dihasilkan material hasil quench-temper (15 menit) masih

  [6] Callister, W.D, 2007, “Material Science and Engineering”, John Willey and Sons, Inc., New York.

  bersifat tangguh dimana kekerasan tinggi diikuti dengan

  [7] Dieter, G.E, 1988, “ Machanical Metallurgy second edition” Mc Graw

  keuletan yang cukup tinggi pula sehingga dengan Hill Book Company, New York. menambah waktu temper ekan mengakibatkan ketangguhan

  [8] Juvinall, R.C. and Marshek, K.M., 2000, “Fundamentals of Machine

  menurun, begitu juga dengan umur lelah yang diperoleh

  Component Design, 3rd edition”, John Willey and Sons, Inc., New York.

  akan semakin turun.